陈小辉， 周 杨， 刘明月， 蔺永诚

(1.东北大学秦皇岛分校 控制工程学院, 河北 秦皇岛 066004； 2.中南大学 机电工程学院, 湖南 长沙 410083)

核反应堆、压力容器及管道、航空发动机、海上平台等结构/构件在复杂载荷服役及反复受载的状态中发生棘轮效应，即会导致材料持续产生循环塑性应变的累积.在实际工程中棘轮效应会降低结构/构件的疲劳寿命或引起结构/构件的大变形，影响正常工作.因此，国内外的一些设计规范中已要求对结构/构件的棘轮效应进行分析，如中国的JB4732—1995(2005年确认)，美国的ASME Code Section III，德国规范KTA和法国规范RCC-MR.

目前许多学者针对平均应力、应力幅值、加载率、加载历史以及应力比等多种加载方式对棘轮效应的影响进行了研究，利用循环本构模型对棘轮效应进行预测已经取得了非常大的进步，比如， Armstrong和Frederick(A-F)模型[1]是最经典的非线性随动硬化模型之一，它是通过引入一项动态恢复项从而改善了传统线性随动强化模型.利用A-F模型预测的材料棘轮效应高于试验值.文献[2-9]以A-F模型为基础对其进行了改进，改进模型可以不断增加参数量，但对棘轮效应的预测存在一定瑕疵.Bower[10]通过加上了一个与背应力相关的附加项及其演化方程改善了A-F 模型中的动态恢复项，该模型预测的材料棘轮效应仍然高于试验值.Ahmadzadeh等[11]在Bower模型的基础上引入参数δ解决了棘轮效应易于安定的问题，并研究了Al6061/SiCp复合材料在单级和阶梯加载条件下的棘轮变形，成功地预测了不同加载历……